中国大陆及邻区岩石圈三维流变结构

依据地震波速得到的上地幔温度和气象台站记录的地表温度为约束,结合地表热流和热导率观测数据,利用有限元方法计算了中国大陆及邻区岩石圈三维热结构.基于此温度结果和GPS观测得到的应变率数据,以滑动摩擦、脆性破裂和蠕变三种强度机制为约束,计算得到了中国大陆及邻区岩石圈三维流变结构.结果显示:弱强度和低等效黏滞性系数的下地壳在中国大陆及邻区普遍存在,并且下地壳的流变强度和等效黏滞性系数比上地壳和岩石圈地幔一般要低1~2个数量级;中国大陆范围内青藏高原存在着厚度最大、强度最低的下地壳;青藏高原的岩石圈强度和等效黏滞性系数比华北、华南和印度板块的都要低;岩石圈流变结构的横向分布特征与重力梯度带和地形过渡带比较一致.     

井底恒压式与微流量式控压钻井系统控制机理差异分析

随着我国能源需求的不断增加,大量深层和复杂油气藏需要进行开采,伴随而来的各种钻井复杂问题也越来越多,其中钻井安全密度窗口窄的问题就是最为突出的问题之一。控压钻井技术目前是解决该问题最有效的办法。控压钻井技术按照其控制原理又可分为井底恒压式控压系统与微流量控压钻井系统。通过对这2种控压钻井方式的基本工艺流程及装备进行分析,比较2种控压钻井系统区别,为进一步推广控压钻井技术提供建议。     

新疆典型盐渍土微波介电特性响应分析与建模

土壤盐渍化对区域经济和生态可持续发展产生负面影响。微波介电常数是微波遥感探测土壤的关键因素,然而介电常数与盐分的关系仍不清晰。为分析盐分类型及含盐量对土壤介电常数的影响,在0.3~20.0 GHz频率下,测量了新疆典型的2种盐渍土类型（硫酸盐-氯化物型： \mathrm{N} {\mathrm{a}}_2 \mathrm{S} {\mathrm{O}}_4 - \mathrm{N} \mathrm{a} \mathrm{C} \mathrm{l};氯化物-硫酸盐型： \mathrm{N} \mathrm{a} \mathrm{C} \mathrm{l} - \mathrm{N} {\mathrm{a}}_2 \mathrm{S} {\mathrm{O}}_4）的介电常数,探讨含水量、含盐量、盐分类型及质地对土壤介电特性的影响。结果表明：（1） 含盐量对湿润土壤、干燥粉壤土的复介电常数实部（ \epsilon \mathrm{\text{'}}）和虚部（ \epsilon ″）均产生影响。（2） 对于同等级的2种湿润盐渍土在0.3 GHz频率下,整体上 \epsilon {″}_{\mathrm{N}{\mathrm{a}}_2\mathrm{S}{\mathrm{O}}_4-\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l}}> \epsilon {″}_{\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l}-\mathrm{N}{\mathrm{a}}_2\mathrm{S}{\mathrm{O}}_4}。（3） 虚部的电模量（ M ″）与含盐量的关系更紧密,且0.3~5.0 GHz是重要的频率范围。研究结果可为复杂下垫面下土壤盐渍化的微波遥感监测提供科学支持。     

Critical review on shear strength models for soil-infilled joints

An infilled rock joint is likely to be the weakest plane in a rock mass. The presence of infill material within the joint significantly reduces the friction of the discontinuity boundaries (i.e. rock to rock contact of the joint walls). The thicker the infill, the smaller the shear strength of the rock joint. Once the infill reaches a critical thickness, the infill material governs the overall shear strength, and the joint walls (rock) play no significant role. Several models have been proposed to predict the peak shear strength of soil-infilled joints under both constant normal load (CNL) and constant normal stiffness (CNS) boundary conditions, taking into account the ratio of infill thickness (t) to the height of the joint wall asperity (a). CNS models provide a more realistic picture of the soil-infilled joint behaviour in the field. This paper presents a critical review on the existing mathematical models for predicting the shear strength of soil-infilled rock joint and verifies the normalised peak shear stress model with further laboratory investigations carried out on idealised saw-tooth rock joints at the University of Wollongong. Based on the prediction of the experimental data, the normalised peak shear stress model is slightly modified by the authors. A simplified approach for using this model in practice is presented and a new expression for prediction of dilatation at peak shear stress is suggested.     

Monochloramination of Oxytetracycline: Kinetics,Mechanisms, Pathways,and Disinfection By‐Products Formation

This study investigated the degradation kinetics, formation of disinfection by‐products (DBPs), and degradation pathways during monochloramination of oxytetracycline (OTC). The degradation kinetics can be well described by a second‐order kinetic model, first‐order in monochloramine (NH₂Cl), and first‐order in OTC. Reaction of OTC with NH₂Cl shows a high reactivity, with the apparent rate constant of 17.64/M/s at pH 7. The apparent rate constant declined as pH increased from 5 to 10. Six DBPs were detected during monochloramination of OTC, including chloroform (CF), 1,1‐dichloro‐2‐propanone (1,1‐DCP), 1,1,1‐trichloro‐2‐propanone (1,1,1‐TCP), dichloroacetonitrile (DCAN), trichloronitromethane (TCNM), and N‐nitrosodimethlyamine (NDMA). CF, DCAN and NDMA had the maximum yields at neutral pH, while 1,1‐DCP and 1,1,1‐TCP had the maximum yields at pH 4. However, TCNM concentration increased as pH increased. Degradation pathways of OTC monochloramination were then proposed. Hydroxylation and Cl‐substitution are found to be the dominant mechanisms in monochloramination of OTC.     

LNAPL 污染土壤介电性质的实验研究——-以石英砂为例

为研究轻非水相液体污染土壤的介电性质,在实验室条件下,利用石英砂( 粒径0. 106 ～ 0. 212 mm) 、柴油和水的混合物模拟LNAPL 污染土壤,采用开口同轴探头法利用高频电磁波( 200 MHz ～ 3 GHz) 在污染土壤中的反射获得介电常数,并分析土壤中油水体积含量变化与相对介电常数的变化规律。实验结果表明: 非饱和状态下石英砂的相对介电常数随着体积含水量和含油量的增大而增大,达到饱和状态后体积含油量的增加对相对介电常的影响不明显; 被污染的非饱和状态的砂样在放置过程中,相对介电常数随着放置时间的延长呈现先增大最后趋于稳定的变化趋势。     

XDL-1800型全液压岩心钻机的研发

为满足深孔绳索取心钻探需求,研究开发了XDL-1800型全液压岩心钻机。阐明了钻机的研制背景,介绍了钻机的特点、性能参数及结构和功能。     

不同建模假定下岩石损伤黏弹模型的参数转换关系探讨

将外界因素对岩石变形的影响考虑为瞬间弹性损伤和长期蠕变损伤,并根据加载瞬间弹性模量及蠕变模量的劣化分别对瞬间弹性损伤变量和蠕变损伤变量进行定义,由此建立了考虑损伤的kBurgers模型。在此基础上,通过假定泊松比和体积模量为常量分别得到了对应的模型三维表达式,并得到了不同建模思路下模型参数间的换算关系。最后结合实际算例,对常体积模量假定下模型参数随含水率变化的损伤演化规律进行了分析,获得了常体积模量假定下模型的瞬间弹性损伤和长期蠕变损伤演化方程,检验了模型参数换算关系的有效性。     

渗透水压对节理应力-渗流耦合特性的影响试验研究

为研究渗透水压对节理应力-渗流耦合特性的影响,通过对6组人造节理试件恒定法向载荷和恒定法向刚度的压剪渗流试验,分析了应力和位移、节理水力开度以及透过率随剪切位移的变化趋势,获得了渗透水压对节理岩石应力-渗流耦合特性的影响规律。结果表明：节理试件的剪切应力和位移、水力开度以及透过率都与渗透水压密切相关。剪切应力随渗透水压的增大而减小,法向变形、水力开度和透过率却随渗透水压的增大而增大。在压剪渗流试验过程中,不同渗透压力的节理试件都发生了剪胀效应。研究可为深部岩体工程围岩遇水作用稳定性及渗流灾害控制技术提供科学的理论依据。     

恒定主应力轴偏转循环荷载下饱和软黏土累积孔压特性分析

现有的饱和软黏土循环荷载累积孔压显式模型未能反映路基土体单元在土体自重作用下主应力轴的偏转现象。在确定饱和软黏土固结时间的基础上,在固结压力分别为100、150、200 kPa下,对软黏土进行主应力轴偏转角为15°、30°、45°的不排水循环加载试验,得到了固结围压、主应力轴旋转角及动应力比对循环累积孔压影响的规律。基于第一次循环加载累积孔压变化规律和修正动偏应力水平,建立了能考虑恒定主应力轴偏转角循环加载下累积孔压显式模型,并利用恒定主应力轴偏转角循环加载试验结果验证了模型的合理性。建立的循环荷载下饱和软黏土累积孔压显式模型参数易于确定,参数具有明确的物理意义且能考虑主应力轴的恒定偏转现象。